On Capturing Laminar/Turbulent Regions Over a Wing Using WMLES

对流线/湍流区域的 WMLES（Wall-Modeled Large-Eddy Simulation）用于翼型，重点记录网格分辨率要求以准确预测两者。对一个在 0 度迎角下、 freestream 基于弦长的雷诺数为 300 万的 spanwise 挤压 NACA0012 机翼进行流动仿真，使用非结构网格有限体积求解器。采用平衡 wall function，第一个壁面外网格点作为交换位置。模拟了两种情景：一种假设整个机翼表面都湍流，另一种仅假设其部分区域湍流，基于线性稳定计算。后者在湍流区域施加常规 no-slip 壁面边界条件。在湍流区域，使用完全湍流情况下的相同网格，WMLES 捕获了皮肤摩擦力，接近 RANS 结果。然而，由于壁面外网格点稀少，湍流区域的皮肤摩擦力未被准确捕获。当壁面法向方向网格被细化后，湍流区域未被良好解析，因为第一个壁面外点移到了缓冲层以下。为解决湍流和湍流区域的分辨率要求不同，基于从前传 RANS 仿真估计的各向异性边界层厚度生成网格，指定转换位置。该网格在湍流区域改善了结果，但导致转换位置延迟。引入来自中性点上游的不稳定扰动，其最放大频率被引入。随后，湍流区域的转换过程和皮肤摩擦力被满意地捕获。